八大医疗科技技术盘点:仿生3D打印 柔性微电子等在列

2015-12-08 19:59:56来源: 36Kr

  Medgadget是一家专注于医疗前沿科技的网站,他们盘点出了 2014年8个可能改变医疗操作,对患者最有益的的科技技术

  1.柔性微电子(Flexible Microelectronics)

  柔性微电子可以通过感知不同的外界状况,发生相应不规则形变,甚至根据不同的身体参数做出反应。

  基于该种技术,Google X实验室正在研制测血糖的隐形眼镜,帮助用户在无创情况下读取血糖。

  它通过测量眼泪中所含的葡萄糖含量,来判定其血糖是否在安全范围内。跟现有的采血化验不同,Google X每秒钟都会读取一遍数据。

  伊利诺伊大学香槟分校柔性微电子研究教授 John A.Rogers联合华盛顿大学研究小组一同研发了一种柔性电子套,目前成功覆盖于一只兔子的心脏上,以3D 形式监测其电子活动。

  这项技术极有可能发展为高精度感应器和监测心律失常,如果顺利控制和压缩能量,甚至可以成为小型心脏增强装置。

  Rogers 教授还在研发一种柔性皮肤层,或许可以将人体心脑电波信号传输到智能手机和其他终端上。

  2.医疗3D打印

  2014 年我们看到3D打印技术被运用到生物再生领域,比如为一只羊成功打印半月板,为很多病人带来义肢的第二种选择。

  除了半月板,南苏丹的 Daniel项目以及多伦多大学和乌干达 Autodesk Research都在研究如何让当地病人通过3D打印获取手臂假肢。特别在一些战争易发地区,居民们不用再依赖昂贵的器材或者外部医疗专家治疗。这件事简单到甚至可以由高中学生来完成。

  还有更加精妙的使用场景,一位荷兰女子成功打印了并安装了新的头盖骨,而一位英国男子在车祸后利用 3D 打印技术进行了面部整形手术。同时,在一次面部移植手术中,医生按照患者 CT1:1 打印了一位患者的头骨。

  在中国,3D 打印技术成功帮助患者移植钛填充物进入脊椎,解决了罕见矫形条件和异常解剖条件的问题。密西根大学通过该技术成功在婴儿呼吸道上接入气管夹板,拯救了他的生命。

  当然,从实验到临床使用,还需要一段时间。

 3.电子智能义肢(Smart Powered Prostheses)

  一位在车祸中失去双臂的男子,在向Johns Hopkins University物理实验室证明他可以控制自己的大脑后,获得了一对高仿生电子手臂。电极通过自身躯体传递到电子手臂,期间通过一台电脑进行命令解读。

  一段时间的练习后,这名男子可以完成相对复杂的动作,不过目前系统还在研发和实验阶段。

  而指尖带有触觉传感器的电子手可以帮助用户获取触感。一位参与试验的患者甚至可以说出电子手握力有多大,所接触物体是什么形状。

  一位四肢瘫痪的人在非盈利研发组织Battelle和神经桥技术(Neurobridge technology)帮助下,成功再次活动自己的电子手臂。原来,这个小组研发了一种移植在大脑中的芯片,将大脑与肌肉控制相连,激发肌肉反馈系统。电子信号通过芯片传递到手臂上。

  4.XStat快速止血系统(XStat Rapid Hemostasis System)

  当患者血流不止,又处于野外或战场无人救治,或外压和纱布都不足以止血的时候,XStat device通过向伤口注射一些药片大小的止血丸来解决。这些止血丸会快速扩散并帮助填补伤口,达到止血效果。

  XStat 使用方法也很简单,长得就是一个注射器的模样。因为不需要额外纱布去处理伤口,使用 XStat 也节省了操作时间。每一个止血丸携带标记物,伤员达到医院后可以通过 X 光照找到并取出这些止血丸。

  5.便捷血糖检测仪(Diabetes Monitoring/Glucose Control)

  虽然无创血糖仪大行其道,但暂时真正商用且较精准的,还是扎手指了。Genteel lancing 是一款无痛血糖测试仪,原理有些像过去 998 商城上的真空针灸产品,用极大的吸力附着在手指表层,再通过振动方式以 0.18 秒时间刺破你的皮肤,基本山感觉不到疼痛。

  如果你还是不喜欢扎手指,镭射血糖仪也可以帮你的忙。普林斯顿大学研制出了一款运用中红外光,通过照射特定皮肤组织液,确定葡萄糖含量的仪器。

  除此之外,一个叫做Beta-O2的以色列公司也发明了一种“人工胰腺”,并且已经在瑞典 Uppsala University 进行临床试验。这款叫做 BAir 的设备其实是生物反应器,里面包含胰岛细胞,可以产生胰岛素和胰高血糖素,运作起来效果就像一个正常的胰腺。

  还有一些仿造胰腺运作的设备已经投入使用,比如美国 FDA 审核通过的仿生胰岛素泵,与血糖监测仪 Dexcom G4 PLATINUM 一起运作。这两个设备会帮助患者有效控制血糖含量,使其维持在一个范围之内。

    6.放射成像设备(Radiological Imaging Equipment)

  荷兰 Utrecht 大学医学院有一间神奇的房间,里面有临床用线性加速器和一个 1.5 Tesla 磁共振设备组合。这个组合将会帮助放射科医生准确且同时定位肿瘤和观察成像。画面和治疗方案同时呈现对准确定位和治疗肿瘤有很大帮助,因为在这两种检查中,病人的状态和位置完全一致。

  GE SIGNA Pioneer则是一款 3.0 T 磁共振设备,可以大大减少成像耗时,达到原来时间的三分之二。而且,新研发的 SilentScan 使扫描噪音大大降低。

  医疗器械的另一位老者,西门子推出了一款 SOMATOM Definition Edge CT 扫描仪,能够利用单一 X 光管(single-source X-ray tube)完成双能成像(dual-energy imaging)。过去在完成这项工作时,要么会降低图像质量,亦或者需要增加辐射剂量。西门子 TwinBeam technique 则允许在单管情况下同步采集高 / 低 kV 的数据对象。

  还有一种 CT 扫描可以在扫描过程中自动帮你检测骨密度质量,不用再单独做一次了。而 MindwaysCT 软件系统则可以完全利用免对比腹部 CT、盆腔 CT,亦或者仿真结肠镜办到。

    7.急救无人机

  如今起死回生可以不仅仅依赖电击器(心脏复苏器)了。能否想象一下,有一款带着自动心脏复苏器(automatic external defibrillators,AED)的无人机呢?荷兰 TU Delft 大学学生研发了一款急救无人机,就是将这两者结合在了一起。无人机由急救人员控制,可以快速且高效的进入急救人员或者救护车无法到达的地方。而患者身边的任何人都可以通过无人机拿到电击器所需装置,即刻进行救治。

  之前我们也报道过,DHL的无人机要开始送医疗物资了。

  8.微米起搏器

  Medtronic 公司在全年年底推出一款微米起搏器,可以称得上是全世界最小的起搏器,可以被安全放置于心室内,却不会像传统起搏器那样引发一些问题。如今已在部分患者身上使用。

  医生通过股静脉将微米起搏器推入心室,它的内置金属握爪结构使其依附于心内膜组织上,至此,用户不必再忍受因为起搏器放置位差或者功能失调带来的反复休整痛苦了。

  欲了解更多详情,可参观2015中国3D打印在线展会

关键字:医疗科技  技术

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2015/1208/article_6235.html
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